用于信息化礦燈的礦燈卡的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種用于信息化礦燈的礦燈卡，其中該礦燈卡位于燈頭和保護(hù)板及電池封裝體之間；所述礦燈卡用于實(shí)時(shí)檢測(cè)瓦斯?jié)舛戎担?dāng)濃度值達(dá)到設(shè)定的值時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示，并且還用于與讀卡分站進(jìn)行射頻通信，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)井下人員的跟蹤和定位。本實(shí)用新型將具有井下人員跟蹤、定位和緊急通知功能以及瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能的礦燈卡集成到礦燈中，這樣就可以實(shí)現(xiàn)礦工只需要攜帶所述的信息化礦燈下井工作即可，免去了礦工下井前攜帶的物品過(guò)多的麻煩。
【專利說(shuō)明】用于信息化礦燈的礦燈卡
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種井下設(shè)備，具體而言，涉及一種具有井下人員跟蹤、定位和緊急通知以及瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能的用于信息化礦燈的礦燈卡。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，雖然能實(shí)現(xiàn)定位井下人員跟蹤、定位和緊急通知等功能，但需要礦工同時(shí)攜帶具有人員定位和緊急通知功能的標(biāo)識(shí)卡，如果是安檢人員，可能還要攜帶具有瓦斯監(jiān)測(cè)功能的瓦檢設(shè)備，這樣一來(lái)，礦工下井前需要攜帶的物品太多，過(guò)于復(fù)雜，給礦工帶來(lái)了很大的麻煩。煤礦生產(chǎn)中安全監(jiān)測(cè)，尤其是瓦斯監(jiān)測(cè)至關(guān)重要，國(guó)內(nèi)瓦斯監(jiān)測(cè)已經(jīng)逐步由系統(tǒng)來(lái)完成，隨著規(guī)模的擴(kuò)大，加強(qiáng)瓦斯的監(jiān)測(cè)與預(yù)防顯得非常重要。
[0003]現(xiàn)有的有些礦燈已將井下瓦斯檢測(cè)自動(dòng)報(bào)警器與工作照明做一體化設(shè)計(jì)，雖然能實(shí)現(xiàn)瓦斯報(bào)警與工作照明一體化，在瓦斯?jié)舛瘸捱M(jìn)能及時(shí)報(bào)警，但此時(shí)唯一擁有的照明礦燈呈閃爍狀態(tài)，人員在撤離過(guò)程中照明度嚴(yán)重不足，引起現(xiàn)場(chǎng)人員的心理恐慌和不便；而且，現(xiàn)有的礦燈無(wú)法進(jìn)行人員定位，工作人員在井下勞動(dòng)無(wú)法定位聯(lián)系，在發(fā)生井下故事時(shí)，不便于指導(dǎo)撤離或搜救。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型是鑒于上述技術(shù)問(wèn)題而產(chǎn)生的。本實(shí)用新型的目的是提出一種用于信息化礦燈的礦燈卡，用以將具有井下人員跟蹤、定位和緊急通知功能以及瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能的礦燈卡集成到照明礦燈中，這樣就可以實(shí)現(xiàn)礦工只需要攜帶所述信息化礦燈下井工作即可，免去了礦工下井前攜帶的物品過(guò)多的麻煩。
[0005]本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種用于信息化礦燈的礦燈卡，其中該礦燈卡位于燈頭和保護(hù)板及電池封裝體之間，并且該礦燈卡包括主控MCU，以及分別與該主控MCU相連接的瓦斯檢測(cè)電路、射頻電路、溫度傳感器和數(shù)碼管；主控MCU是礦燈卡的中央處理單元，用于控制通信和信息處理；瓦斯檢測(cè)電路，用于實(shí)時(shí)采集當(dāng)前的瓦斯?jié)舛戎?，?dāng)濃度值達(dá)到設(shè)定的值時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示；射頻電路，用于將礦燈卡信息通過(guò)無(wú)線射頻信號(hào)發(fā)送給讀卡分站，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)井下人員的跟蹤和定位；溫度傳感器，用于實(shí)時(shí)采集當(dāng)前的溫度值；數(shù)碼管，用于實(shí)時(shí)顯示瓦斯檢測(cè)電路檢測(cè)到的瓦斯?jié)舛戎?，以及溫度傳感器采集到的溫度值?br> [0006]進(jìn)一步地，礦燈卡包括與該主控MCU相連接的低頻檢測(cè)電路，用于與低頻定位器進(jìn)行低頻通信，由此實(shí)現(xiàn)輔助考勤管理。
[0007]進(jìn)一步地，礦燈卡包括與該主控MCU相連接的電流檢測(cè)電路，用于檢測(cè)電流強(qiáng)度。
[0008]進(jìn)一步地，礦燈卡包括與該主控MCU相連接的下載電路，用于將程序下載到主控MCU。
[0009]進(jìn)一步地，礦燈卡包括與該主控MCU相連接的電源，用于為礦燈卡供電。
[0010]進(jìn)一步地，礦燈卡包括與該主控MCU相連接的電壓檢測(cè)電路，用于檢測(cè)電源的當(dāng)前電壓值，當(dāng)電源的電壓過(guò)低時(shí)，提示礦燈卡電源電壓過(guò)低；電壓檢測(cè)電路，還用于檢測(cè)信息化礦燈的充電狀態(tài)，礦燈的充電狀態(tài)分為正在充電、已經(jīng)充滿、取走三種狀態(tài)，通過(guò)雙色指示燈指示。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的用于信息化礦燈的礦燈卡具有以下有益效果:
[0012](I)本實(shí)用新型將具有井下人員跟蹤、定位和緊急通知功能以及瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能的礦燈卡集成到礦燈中，這樣就可以實(shí)現(xiàn)礦工只需要攜帶所述的信息化礦燈下井工作即可，免去了礦工下井前攜帶的物品過(guò)多的麻煩。
[0013](2)在本實(shí)用新型中，當(dāng)信息化礦燈擱置不用或甲烷濃度大于4.00% CH4時(shí)，自動(dòng)切斷傳感器電源，以防止礦燈卡上傳感元件遇高濃度甲烷沖擊損壞，使瓦斯檢測(cè)電路的使用壽命更長(zhǎng)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]結(jié)合隨后的附圖，從下面的詳細(xì)說(shuō)明中可顯而易見(jiàn)的得出本實(shí)用新型的上述及其他目的、特征及優(yōu)點(diǎn)。在附圖中:
[0015]圖1示出了采用本實(shí)用新型的礦燈卡的信息化礦燈的組成框圖；
[0016]圖2示出了本實(shí)用新型的礦燈卡的功能組成框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了更全面地理解本實(shí)用新型及其優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
[0018]首先，參考圖1，對(duì)采用本實(shí)用新型的礦燈卡的信息化礦燈進(jìn)行詳細(xì)地描述。
[0019]采用本實(shí)用新型的礦燈卡的信息化礦燈包括:依次連接的燈頭、礦燈卡、保護(hù)板及電池封裝體，其中:
[0020]燈頭，用于進(jìn)行照明。
[0021]礦燈卡，位于燈頭和保護(hù)板及電池封裝體之間，并且礦燈卡和保護(hù)板及電池封裝體之間采用接插件的方式進(jìn)行連接。在本實(shí)用新型中，礦燈卡的大小只有70mm*27mm，外形尺寸非常小巧，可以方便的安裝到封裝好的電池上面，安裝簡(jiǎn)單且與礦燈結(jié)構(gòu)完全吻合。進(jìn)一步地，礦燈卡還用于實(shí)時(shí)檢測(cè)瓦斯?jié)舛戎?，?dāng)濃度值達(dá)到設(shè)定的值時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示。此夕卜，礦燈卡還用于與讀卡分站進(jìn)行射頻通信，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)井下人員的跟蹤、定位。關(guān)于礦燈卡的功能結(jié)構(gòu)組成，將在隨后結(jié)合附圖2進(jìn)行詳細(xì)地介紹。
[0022]保護(hù)板及電池封裝體，用于為所述信息化礦燈供電。在本實(shí)用新型中，電池為5AH的大容量磷酸鐵鋰電池，由于磷酸鐵鋰電池的容量很大，一旦短路，火花會(huì)很大，如果當(dāng)前環(huán)境的可燃性氣體濃度達(dá)到一定的值，就會(huì)引起爆炸，因此該信息化礦燈在電池上加裝了保護(hù)板，當(dāng)電路中電流過(guò)大時(shí)，切斷電源，起到保護(hù)的作用；此外，保護(hù)板還具有防止電池過(guò)充過(guò)放功能，同時(shí)可以保證礦燈卡短路時(shí)不影響燈頭正常工作的作用。
[0023]下面，參考圖2，對(duì)本實(shí)用新型的礦燈卡的功能組成框圖進(jìn)行進(jìn)一步地描述。
[0024]礦燈卡包括主控MCU、溫度傳感器、射頻電路、數(shù)碼管、低頻檢測(cè)電路、瓦斯檢測(cè)電路、電壓檢測(cè)電路、下載電路、以及電源，并且溫度傳感器、射頻電路、數(shù)碼管、低頻檢測(cè)電路、瓦斯檢測(cè)電路、電壓檢測(cè)電路、下載電路、電源均與主控MCU進(jìn)行雙向連接通信，其中:
[0025]主控MCU是礦燈卡的中央處理單元，用于控制通信和信息處理。[0026]溫度傳感器，用于實(shí)時(shí)采集當(dāng)前的溫度值，根據(jù)需要可以在數(shù)碼管上顯示。由于溫度對(duì)瓦斯?jié)舛戎档挠绊懞艽螅?，在進(jìn)行瓦斯無(wú)線調(diào)校時(shí)，需要將校準(zhǔn)時(shí)的溫度值保存下來(lái)，用于甲烷濃度的非線性補(bǔ)償，防止由于高低溫變化很大時(shí)，瓦斯?jié)舛戎狄哺叩妥兓?，?dǎo)致甲烷濃度檢測(cè)值失真。
[0027]射頻電路，用于與讀卡分站進(jìn)行雙向射頻通信。具體而言，用于將礦燈卡信息通過(guò)無(wú)線射頻信號(hào)發(fā)送給讀卡分站，由讀卡分站將收到的礦燈卡信息通過(guò)通信接口 RS485發(fā)送給主控計(jì)算機(jī)，主控計(jì)算機(jī)對(duì)收到的人員信息處理和顯示，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)井下人員的跟蹤、定位。當(dāng)管理人員需要呼叫某一個(gè)礦燈卡時(shí)，主控計(jì)算機(jī)將呼叫信息發(fā)給讀卡分站，讀卡分站把信息轉(zhuǎn)化為無(wú)線射頻信號(hào)發(fā)給對(duì)應(yīng)的礦燈卡，礦燈卡中的射頻電路接收對(duì)應(yīng)的呼叫信肩、O
[0028]數(shù)碼管，用于實(shí)時(shí)顯示瓦斯檢測(cè)電路檢測(cè)到的瓦斯?jié)舛戎?。在本?shí)用新型中，所述數(shù)碼管為三位共陰數(shù)碼管。
[0029]低頻檢測(cè)電路，用于與低頻定位器進(jìn)行低頻通信，由此實(shí)現(xiàn)輔助考勤管理。具體而言，在本實(shí)用新型中，每張礦燈卡都與礦工信息唯一綁定，當(dāng)?shù)V工人井之前，通過(guò)低頻定位器，定位器的定位精度在1.5米的范圍內(nèi)，礦燈卡收到低頻定位器的信息后，將攜帶該礦燈卡的礦工信息通過(guò)讀卡分站傳給主控計(jì)算機(jī)，并通過(guò)大屏幕顯示，礦工看到自己的信息后，就知道自己已經(jīng)考勤成功。礦工的上下井時(shí)間在電腦上實(shí)時(shí)跟蹤，月底可以進(jìn)行匯總，大大降低了人為考勤產(chǎn)生的誤差。
[0030]電流檢測(cè)電路，用于檢測(cè)電流強(qiáng)度。由于瓦斯傳感器的使用壽命只有一年，為了延長(zhǎng)瓦斯傳感器的使用壽命，增加了電流檢測(cè)電路。當(dāng)不需要檢測(cè)瓦斯?jié)舛戎禃r(shí)，通過(guò)將礦燈燈頭關(guān)閉來(lái)控制瓦斯傳感器也關(guān)閉。
[0031]瓦斯檢測(cè)電路，用于實(shí)時(shí)采集當(dāng)前的瓦斯?jié)舛戎担瑱z測(cè)范圍為1.00%?4.00%CH4，并且根據(jù)需求可以設(shè)置甲烷報(bào)警點(diǎn)的濃度值，當(dāng)濃度值達(dá)到設(shè)定的值時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示；可以將檢測(cè)到的瓦斯?jié)舛戎翟跀?shù)碼管上實(shí)時(shí)顯示，并且通過(guò)RS485將濃度值傳給主控計(jì)算機(jī)，當(dāng)信息化礦燈擱置不用或甲烷濃度大于4.00% CH4時(shí)，自動(dòng)切斷電源，以防止瓦斯檢測(cè)電路遇高濃沖擊損壞，使瓦斯檢測(cè)電路使用壽命更長(zhǎng)。
[0032]電壓檢測(cè)電路，用于檢測(cè)電池的當(dāng)前電壓值，當(dāng)電池的電壓過(guò)低時(shí)，提示礦燈卡電池電壓過(guò)低；電壓檢測(cè)電路，還用于檢測(cè)信息化礦燈的充電，礦燈的充電狀態(tài)分為正在充電、已經(jīng)充滿、取走三種狀態(tài)，通過(guò)雙色指示燈指示:紅色代表正在充電，綠色代表已經(jīng)充滿，取走以后指示燈不亮，這樣可以減少因礦燈充電不足在井下發(fā)生事故的危險(xiǎn)。
[0033]下載電路，用于將程序下載到主控MCU。
[0034]電源，用于為礦燈卡供電。在本實(shí)用新型中，電源為磷酸鐵鋰電池。
[0035]與現(xiàn)有技術(shù)相此，本實(shí)用新型的用于信息化礦燈的礦燈卡具有以下有益效果:
[0036](I)本實(shí)用新型將具有井下人員跟蹤、定位和緊急通知功能以及瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能的礦燈卡集成到礦燈中，這樣就可以實(shí)現(xiàn)礦工只需要攜帶所述的信息化礦燈下井工作即可，免去了礦工下井前攜帶的物品過(guò)多的麻煩。
[0037](2)在本實(shí)用新型中，當(dāng)信息化礦燈擱置不用或甲烷濃度大于4.00% CH4時(shí)，自動(dòng)切斷傳感器電源，以防止礦燈卡上傳感元件遇高濃度甲烷沖擊損壞，使瓦斯檢測(cè)電路的使用壽命更長(zhǎng)。[0038]此外，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)可顯而易見(jiàn)的得出其他優(yōu)點(diǎn)和修改。因此，具有更廣方面的本實(shí)用新型并不局限于這里所示出的并且所描述的具體說(shuō)明及示例性實(shí)施例。因此，在不脫離由隨后權(quán)利要求及其等價(jià)體所定義的一般實(shí)用新型構(gòu)思的精神和范圍的情況下，可對(duì)其做出各種修改。
【權(quán)利要求】
1.一種用于信息化礦燈的礦燈卡，其中該礦燈卡位于燈頭和保護(hù)板及電池封裝體之間，并且該礦燈卡包括主控MCU，以及分別與該主控MCU相連接的瓦斯檢測(cè)電路、射頻電路、溫度傳感器和數(shù)碼管，其特征在于: 主控MCU是礦燈卡的中央處理單元，用于控制通信和信息處理； 瓦斯檢測(cè)電路，用于實(shí)時(shí)采集當(dāng)前的瓦斯?jié)舛戎?，?dāng)濃度值達(dá)到設(shè)定的值時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示； 射頻電路，用于將礦燈卡信息通過(guò)無(wú)線射頻信號(hào)發(fā)送給讀卡分站，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)井下人員的跟蹤和定位； 溫度傳感器，用于實(shí)時(shí)采集當(dāng)前的溫度值； 數(shù)碼管，用于實(shí)時(shí)顯示瓦斯檢測(cè)電路檢測(cè)到的瓦斯?jié)舛戎?，以及溫度傳感器采集到的溫度值?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦燈卡，進(jìn)一步包括: 與該主控MCU相連接的低頻檢測(cè)電路，用于與低頻定位器進(jìn)行低頻通信，由此實(shí)現(xiàn)輔助考勤管理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦燈卡，進(jìn)一步包括: 與該主控MCU相連接的電流檢測(cè)電路，用于檢測(cè)電流強(qiáng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦燈卡，進(jìn)一步包括: 與該主控MCU相連接的下載電路，用于將程序下載到主控MCU。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦燈卡，進(jìn)一步包括: 與該主控MCU相連接的電源，用于為礦燈卡供電。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的礦燈卡，進(jìn)一步包括: 與該主控MCU相連接的電壓檢測(cè)電路，用于檢測(cè)電源的當(dāng)前電壓值，當(dāng)電源的電壓過(guò)低時(shí)，提示礦燈卡電源電壓過(guò)低；電壓檢測(cè)電路，還用于檢測(cè)信息化礦燈的充電狀態(tài)，礦燈的充電狀態(tài)分為正在充電、已經(jīng)充滿、取走三種狀態(tài)，通過(guò)雙色指示燈指示。
【文檔編號(hào)】E21F17/18GK203446056SQ201320400385
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月8日
【發(fā)明者】劉影 申請(qǐng)人:北京天一眾合科技股份有限公司